Instalație de Obținere a Clorurii de Vinil

Tema de proiectare

Să se proiecteze o instalaţie de obţinere a clorurii de vinil cu o producţie de 15000 t/an.

Memoriu tehnic

Clorura de vinil, denumită şi cloretilenă, sau monocloretilenă, este un derivat organic halogenat folosit la fabricarea policlorurii de vinil. În condiţii normale de temperatură şi presiune este un gaz incolor. Este folosit lichefiat sub presiune. Are miros eterat puţin pronunţat.

Scopul acestui proiect este proiectarea unei instalaţii de obţinere a clorurii de vinil printr-un proces continuu. Proiectul este structurat pe cinci capitole.

Capitolul I cuprinde o prezentare a principalelor proprietăţi fizice şi chimice ale produsului. În acest capitol sunt trecute în revistă variantele tehnologice de obţinere a produsului folosite în decursul timpului, iar apoi este prezentat procedeul de obţinere a clorurii de vinil, prin adiţia acidului clorhidric la acetilenă, în prezenţa catalizatorului (cărbune activ impregnat cu soluţie de clorură de mercur 10%) la temperaturi de 100–250°C şi presiune de 15 atm (procedeul tehnologic adoptat). Sunt prezentaţi aici factorii care influenţează procesul, dar şi cinetica şi termodinamica procesului chimic. Capitolul se încheie cu prezentarea bilanţului de materiale.

Capitolul II cuprinde date referitoare la alegerea materialului de construcţie al utilajelor şi calculele de dimensionare ale acestora, prezentarea bilanţului termic al reactorului şi de asemeni, verificarea suprafeţei de transfer de căldură şi calculul izolaţiei şi a conexiunilor.

Capitolul III face referire la utilităţile folosite în proces.

Capitolul IV cuprinde elementele de control, reglare şi automatizare a instalaţiei de obţinere a clorurii de vinil.

Capitolul V cuprinde normele de protecţie a muncii şi PSI.

CAPITOLUL 1.TEHNOLOGIA DE FABRICAŢIE

A PRODUSULUI

1.1. Prezentarea produsului

Denumire: Clorură de vinil

Monocloretilenă

Formulă brută: C2H3Cl

Formula moleculară: H2C=CH–Cl

Clorura de vinil, denumită şi cloretilenă, sau monocloretilenă, este un derivat organic halogenat, care se obţine la scară industrială în instalaţii de mare tonaj. Se poate afirma, căci cu excepţia precursorului său, dicloretanul, aceasta reprezintă derivatul organic halogenat, care se fabrică în cele mai mari cantităţi.

Proprietăţi fizice

Clorura de vinil este un gaz incolor, mai greu decât aerul, cu miros caracteristic (uşor aromat), toxic, cu efect narcotic, are acţiune iritantă asupra ochilor.

Constantele fizice care caracterizează clorura de vinil sunt centralizate în tabelul 1.1:

Tabelul 1.1

Nr.

crt Constantă Valoarea

1 Greutate moleculară 62,5

2 Densitatea lichidului la temperatura de fierbere 940

3 Temperatura de fierbere, ◦C -13,9

4 Temperatura de topire, ◦C -178,72

5 Temperatura de inflamabilitate, ◦C - 42,2

6 Temperatura de autoaprindere, ◦C 550

7 Temperatura critică, ◦C 158,4

8 Presiunea critică, atm 52,7

9 Căldura specifică a lichidului la 20◦C, kcal/kg◦C 0,38

10 Căldura specifică a vaporilor la 25◦C, kcal/kg◦C 0,205

11 Căldura de vaporizare, kcal/kg la 25◦C 79,5

12 Indice de refracţie, u∆20 1,4046

13 Vâscozitatea lichidului la:

- 40◦C

- 30◦C

- 20◦C

- 10◦C

0,3339

0,3026

0,2780

0,2563

14 Constanta dielectrică, la 20◦C 6,26

15 Solubilitatea în apă la 20◦C, %gr 0,11

16 Limite de explozie în aer, %vol 4 ÷ 22

17 Concentraţia maximă admisă 500

18 Tensiunea superficială la 20◦C 22,7

19 Densitatea lichidului la -20◦C, kg/m3 938

20 Densitatea la 20◦C, kg/m3 911

21 Conductibilitatea termică a lichidului la 20◦C 0,119

22 Căldura de polimerizare 22

23 Căldura de formare (∆H◦298) 8,9

24 Momentul de dipol 1,45±2